Question

某研究性学习小组查阅资料：“氯气与硫在加热条件下生成二氯化硫（S₂Cl₂），该物质遇水迅速反应，他们利用如下仪器和药品制取纯净的氯气与硫反应来制备S₂Cl₂

实验过程所提供的药品有：浓盐酸、浓H₂SO₄、MnO₂、KMnO₄(H⁺)、饱和NaHCO₃溶液、碱石灰、硫磺、NaOH溶液、冰水、饱和食盐水。

回答下列问题：

（1）利用所提供的设备和药品，写出制备Cl₂的离子方程式：________________

（2）在该实验过程中两次用到仪器B，第一次装置B中的药品是____________，第二次装置B的作用是____________________________________________________。

（3）能否省略装置C________（填“能”或“否”），原因是_________________________________。

（4）实验开始后，当_______________________________________________，（填现象）点燃D处的酒精灯。

（5）某学生利用装置A制备一定量的Cl₂，他收集到的Cl₂的体积总比预期的要多，他经过认真分析后，认为应对装置A略作改进，你认为怎样改进：_____________________

Answer

2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 饱和食盐水 除去Cl2中的水蒸气 否 C装置中的碱石灰既除去多余的Cl2，防止污染空气，又防止空气中的水蒸气进入E中与S2Cl2反应 看到D中充满黄绿色气体时 用一只橡胶管把分液漏斗的上端与锥形瓶连通

【解析】

(1)装置A中没有加热，所以要用浓盐酸、KMnO4(H+)来制备氯气；

(2)HCl易挥发，A中生成的氯气中含有HCl、H2O，需要利用B装置除去；

(3)尾气中含有氯气要用碱吸收；二氯化二硫(S2Cl2)水迅速反应，要防止空气中的水蒸气进入装置；

(4)完全除去空气后，点燃D处的酒精灯，防止氧气与S反应；

(5)收集到的Cl2中含有空气，使氯气的体积偏大，把分液漏斗与锥形瓶连通使空气进入分液漏斗即可避免。

(1)装置A中没有加热，选用浓盐酸、KMnO4(H+)来制备氯气，发生反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(2)HCl易挥发，A中生成的氯气中含有HCl、H2O，依次用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥；

(3)C装置中的碱石灰既除去多余的Cl2，防止污染空气，又防止空气中的水蒸气进入E中与S2Cl2反应，则C装置不能省略；

(4)为防止空气中氧气与S反应，则当装置中充满氯气时，点燃D处的酒精灯，使氯气与S反应；

(5)实验中氯气体积比预期大的原因是当加入浓盐酸时，由于浓盐酸要占据一定的体积，因此会将一部分空气排出去，这部分空气也会混在氯气中；当分液漏斗和锥形瓶连通时，加入浓盐酸后，挤出的空气进入分液漏斗，填充了分液漏斗由于浓盐酸减少而空出来的那部分体积。